机械工艺的实习报告

机械工艺的实习报告

　　在前两次的实习中,我们都好像在旅游。而今年年底之前的这一次实习是我们第一次真正的在一个固定的地方学习相对来说比较实际的东西——机械工艺实习。我们对这一次实习是比较比较期待的，因为我们要去实习的地方是中国一拖。这是一个以农业装备、工程机械、动力机械、车辆和零部件制造为主要业务的大型综合性机械制造企业集团。在那里我们可以看到一些机械设备的生产线和生产过程。这是我们以前没有见过的东西。

　　带兴奋的心情我们坐着火车去一拖，凌晨五点多我们来到了一拖东方大酒店。大家抓紧时间爬上床去休息。等到下午三点多，老师带着我们去接受安全教育，然后放了一些关于工厂历史安全事故，这是一个很重要的过程。那些血淋淋的事件给了我们很大的震惊，也让我们对自身在工厂内的安全更加注重和提高警惕。之后老师还对我们进工厂时提了一些行为规范和穿着要求。

　　第二天我们就正式开始进厂参观实习。当一进厂房内，我们就很惊奇，宽大的厂房是我们以前没有见过的，而且里边又是排满生产设备和装备线。接下来的几天我们都是在这样的地方开始我们的学习，每天都在机器声中穿行。在讲解员的带领下，一边看着一件件零件和一台台机器被生产出来，一边听着老师的讲解，使我们慢慢地解除了对机械工艺加工的神秘感。而我们这次着重就机械工艺加工过程中的工件定位与夹紧进行学习和研究。

　　机床、夹具、刀具和工件组成了一个工艺系统。工件加工面的相互位置精度是由工艺系统间的正确位置关系来保证的。因此加工前，应首先确定工件在工艺系统中的正确位置，即是工件的定位。而夹紧是让工件在正确的位置上保持不动。

　　工件定位的目的是为了保证工件加工面与加工面的设计基准之间的位置公差(如同轴度、平行度、垂直度等)和距离尺寸精度。工件加工面的设计基准与机床的正确位置是工件加工面与加工面的设计基准之间位置公差的保证;工件加工面的设计基准与刀具的正确位置是工件加工面与加工面的设计基准之间距离尺寸精度的保证。所以工件定位时有以下两点要求：一是使工件加工面的设计基准与机床保持一正确的位置;二是使工件加工面的设计基准与刀具保持一正确的位置。下面分别从这两方面进行说明：

　　1 .为了保证加工面与其设计基准间的位置公差(同轴度、平行度、垂直度等)，工件定位时应使加工表面的设计基准相对于机床占据一正确的位置。

　　2 .为了保证加工面与其设计基准间的距离尺寸精度，工件定位时，应使加工面的设计基准相对于刀具有一正确的位置。

　　表面间距离尺寸精度的获得通常有两种方法：试切法和调整法。

　　试切法是通过试切——测量加工尺寸——调整刀具位置——试切的反复过程来获得距离尺寸精度的。由于这种方法是在加工过程中，通过多次试切才能获得距离尺寸精度，所以加工前工件相对于刀具的位置可不必确定。

　　调整法是一种加工前按规定的尺寸调整好刀具与工件相对位置及进给行程，从而保证在加工时自动获得所需距离尺寸精度的加工方法。这种加工方法在加工时不再试切。生产率高，其加工精度决定于机床、夹具的精度和调整误差，用于大批量生产。 　　工件定位的方法 工件定位的方法有三种：

　　(一)直接找正法定位

　　直接找正法定位是利用百分表、划针或目测等方法在机床上直接找正工件加工面的设计基准使其获得正确位置的定位方法。这种方法的定位精度和找正的快慢取决于找正工人的水平，一般来说，此法比较费时，多用于单件小批生产或要求位置精度特别高的工件。

　　(二)划线找正法定位

　　划线找正法定位是在机床上使用划针按毛坯或半成品上待加工处预先划出的线段找正工件，使其获得正确的位置的定位方法，此法受划线精度和找正精度的限制，定位精度不高。主要用于批量小，毛坯精度低及大型零件等不便于使用夹具进行加工的粗加工。

　　(三)使用夹具定位

　　夹具定位即是直接利用夹具上的定位元件使工件获得正确位置的定位方法。由于夹具的定位元件与机床和刀具的相对位置均已预先调整好，故工件定位时不必再逐个调整。此法定位迅速、可靠，定位精度较高，广泛用于成批生产和大量生产中。

　　工件定位之后就要考虑夹紧的问题，夹紧的目的是防止工件在切削力、重力、惯性力等的作用下发生位移或振动，以免破坏工件的定位。因此正确设计的夹紧机构应满足下列基本要求：

　　1 .夹紧应不破坏工件的正确定位;

　　2 .夹紧装置应有足够的刚性;

　　3 .夹紧时不应破坏工件表面，不应使工件产生超过允许范围的变形;

　　4 .能用较小的夹紧力获得所需的夹紧效果;

　　5 .工艺性好，在保证生产率的前提下结构应简单，便于制造、维修和操作。手动夹紧机构应具有自锁性能。

　　工件夹紧力三要素的确定根据上述的基本要求，正确确定夹紧力三要素(方向、作用点、大小)是一个不容忽视的问题。

　　1 .夹紧力方向的确定

　　(1) 夹紧力的方向不应破坏工件定位。

　　(2)夹紧力方向应指向主要定位表面。

　　2 .夹紧力作用点的确定

　　(1)夹紧力的作用点应落在支承范围内。

　　(2)夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位。

　　(3)夹紧力的作用点应靠近工件的加工部位。

　　这次实习中，涉及到的机器工件很多，而我则着重研究了机械中的曲轴零件，以就下就简单地介绍曲轴及其加工工艺知识。

　　曲轴是引擎的主要旋转机件，装上连杆后，可承接连杆的上下(往复)运动变成循环(旋转)运动。它也是发动机上的一个重要的机件，其材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的，有两个重要部位：主轴颈，连杆颈，(还有其他)。主轴颈被安装在缸体上，连杆颈与连杆大头孔连接，连杆小头孔与汽缸活塞连接，是一个典型的曲柄滑块机构。曲轴的润滑主要是指与摇臂间轴瓦的润滑和两头固定点的润滑. 这个一般都是压力润滑的，曲轴中间会有油道和各个轴瓦相通，发动机运转以后靠机油泵提供压力供油进行润滑、降温。发动机工作过程就是，活塞经过混合压缩气的燃爆，推动活塞做直线运动，并通过连杆将力传给曲轴，由曲轴将直线运动转变为旋转运动。曲轴的旋转是发动机的动力源。

　　曲轴是带有曲拐的轴，它仍具有轴的一般加工规律，如铣两端面、钻中心孔、车、磨及抛光等，也有它的特点，包括形状复杂、刚度差及技术要求高，采取相应的工艺措施，分析如下：　　1、刚度差

　　曲轴的长径比较大，又具有4个连颈，刚度较差。为防止变形，在加工过程中应当采取下列：选用有较高刚度的机床、刀具及夹具等，并用中心增强刚性，从而减少变形和振动;采用具有两边传动间传动的刚度高的机床来进行加工，可以减少扭转变弯曲变形和振动;在加工中尽量使切削力的作用互相;合理安排工位顺序以减少加工变形;增设校直工序。

　　2、形状复杂

　　连颈和主颈不在同一根轴线上，在连颈加工中易产生衡的现象，应配备能迅速找正连颈的偏心夹具，且应衡块。

　　3、技术要求高

　　其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定，通常有以下几项：

　　(一)尺寸精度

　　起支承作用的轴颈为了确定轴的位置，通常对其尺寸精度要求较高(IT5~IT7)。装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低(IT6~IT9)。

　　(二)几何形状精度

　　轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等，一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。对精度要求较高的内外圆表面，应在图纸上标注其允许偏差。

　　(三)相互位置精度

　　轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的。通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求，否则会影响传动件(齿轮等)的传动精度，并产生噪声。普通精度的轴，其配合轴段对支承轴颈的.径向跳动一般为0.01~0.03mm，高精度轴(如主轴)通常为0.001~0.005mm。

　　(四)表面粗糙度

　　一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra2.5~0.63μm，与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.63~0.16μm。

　　定位基准选择：

　　1、粗基准的选择

　　为了保证中心孔钻在主颈毛坯外圆面的轴线位置上，主颈的外圆面为粗基准。同时为了保证所加工的基准轴向尺寸，选用第四主颈两侧扇板面为轴向粗基准。

　　2、辅助粗基准的选择

　　在扇板上铣出两个工艺平面即是加工连颈时所用的辅基准。

　　3、精基准的选择

　　加工主颈及与其同轴心的轴颈外表面时，以中心孔为准。加工连颈时，用加工的法兰和小头的外圆及连颈1作为精基准基面，这样便于保证技术要求。此外，轴位基准采用第3主颈的两个台阶面，与设计基准一致。

　　曲轴的加工流程如下：

　　1、毛坯(小型曲轴为锻造、大型曲轴为球墨铸铁铸造)，锻造时是将棒料烧红后通过多道锻模，锻成多拐平面状，在红热状态下最后一道工序将各拐拧转到相应的角度。

　　2、车定位，在普通车床上找出主轴颈的中心，车两端定位(如图) 3、钻质量中心孔

　　质量中心孔：当物体绕一轴线旋转时，如果对外未表现出力的作用，那么这一轴线称为该物体的质量中心线，再按此质量中心线钻出中心孔，这样的中心孔称为质量中心孔。几何中心孔：中心孔位于几何轴线上，这样的孔称为几何中心孔(比较：质量中心孔先要对曲轴进行动平衡找出曲轴的质量轴线，可以减少曲轴动平衡时的去重工作量，提高动平衡的合格率。但质量定心机床要比普通几何中心孔机床的价格贵得多)。如图：

　　4、铣传送搭子

　　5、车与主轴颈同轴的所有轴颈。采用中心孔定位，驱动采用第三连杆轴颈上的传送搭子。使用成型刀具，加工效率高 ，但刀具寿命低。如图：　6、车连杆轴颈，是在专用车床上，刀架跟随连杆轴颈一边旋转一边进刀，一次同时车两个同角度的连杆轴颈;(试制或非批量生产是在普通车床的卡盘上做一个偏心夹具，把连杆轴颈作为旋转中心)

　　7、钻油道孔，曲轴从主轴颈到拐臂到连杆轴颈内部都有润滑油道，是用专用设备进行深孔钻;

　　8、高频淬火，对主轴颈和连杆轴颈进行淬火，提高表面硬度;

　　9、磨主轴颈，

　　10、磨连杆轴颈，是非常精密的专用曲轴磨床，会自动边测量边磨削，精度是按0.01毫米控制的;

　　11、 动平衡去重

　　.动平衡：发动机在稳定工况运转时，如果传给支撑的作用力的大小和方向不随时间而变化，这种状态称为动平衡。发动机的动平衡包括：惯性力系的平衡性和扭矩的平衡性。静平衡：旋转质量系统在静平衡器上能够随遇平衡，即系统的质心位于旋转轴线上。曲轴工作时，它的各个质点都有离心惯性力。理想的情况是惯性力都能在曲轴内相互平衡，不传递到支承上。但曲轴的质量分布不是均匀的，旋转时离心力系不能平衡，也就是说曲轴的不平衡现象是以主轴颈轴线为中心的质量分布不对称引起的惯性力所致。 曲轴的不平衡，破坏了发动机的平稳运转，产生振动和噪音，加剧磨损，影响发动机的工作和使用寿命。曲轴的平衡去重包括两个部分：不平衡量的检测;不平衡量的修整。不平衡量的单位：F=mrw2，由于mr是物体本身的性质决定的，不随转速的变化而变化，用mr(g.mm)作为不平衡量的单位。

　　以上就是我这次实习的总结，由于这次实习只有短短的五天的时间，而且还要看一些别的东西，比如后桥、发动机、齿轮等的加工工艺，与及在实习的过程中并没有多少资料可以查询，所以对曲轴及其加工过程的了解就这么多。其实我还是希望能有多一点的时间去更深地研究曲轴及其工艺流程。

　　不过这一次实习对我们来说收获也不小，因为以前从来没有做过这样的实习或接触过关于机械方面的东西。这次的实习除了对一些机械零件、它的加工艺流程以及一些机械加工生产线有了一些了解之外，还使我们对课内的理论知识有了一个更深入、更形象的理解。同时在这次实习中我们看到了一个个巨型的齿轮让我们很是激动不已。我们更加深了对机械设计的兴趣。我想这也是我们要实习的目的之一吧。总之这次实习给我们增长了很多关于机械加工的直观的认识。我希望还有机会去做这样的实习。